配汽机构及油系统对调速系统影响的分析田刚

配汽机构及油系统对调速系统影响的分析田刚

田刚

（武汉凯迪绿色能源开发运营有限公司调试所湖北武汉430000）

摘要：汽轮机的转速感受机构、传动放大机构、配汽机构以及反馈机构构成了汽轮机调速系统。其中转速感受机构的作用是通过汽轮机转速来感受其变化并进行物理量的输出。而放大传动机构则使较弱信号得以放大以利于发挥应有作用。配汽机构的非线性传递特性，汽轮机的进气量与油动机行程间反馈近似线性关系。

关键词：配汽机构；重叠度；卡涩

1配汽机构缺陷对调节系统稳定性的影响

1.1调速汽门节流锥磨损

调速汽门型线不良或磨损通常表现为汽机空负荷时调节系统的摆动。球型汽阀和带节流锥的汽门对调节系统稳定性的影响球型汽阀当它刚开启时，只要开度有微小变化，进汽量就产生很大的变化，特别是汽轮机在空载下蒸气流量很少。1号调节汽门开度很小，如果由于其它扰动（如油压波动或调速器的跳动等）使油动机稍有上下波动，就能引起蒸气量的过多变化，而这个变化往往是空载流量的较大比例，所以很容易引起调节系统的空负荷摆动。

1.2调节汽门重叠度不正确

调节汽门重叠度过大或过小甚至存在空行程都对调节系统的稳定性有很大影响。

1.3重叠度

重叠度过大相当于在某段负荷内，同时有两个调节汽门都在有效地控制流量，因而在这段负荷内，油动机行程或调节汽门行程不大的变化，便引起较大的功率变化，因而极易引起调节系统摆动，同时也会增加节流损失。重叠度过大引起调节系统摆动的特点是具有明显的定点性，即摆动都发生在相邻的两个调节汽门交接处所对应的负荷，超过这一负荷，便能重新趋向稳定。重叠度过小甚至存在空行程，则较小的功率变化便对应着很大的调节汽门升程改变量，重叠度太小还使油动机的工作行程增大，因而减少了油动机的富裕行程。

从以上分析来看，调节汽门重叠度不宜过大，也不能太小，所以应有一个合适的范围。经验表明，在前一个调节汽门开启到其门后的压力为门前压力的90%时，后一个调节汽门即开启为最合理。

1.4配汽机构的迟缓率对机组负荷影响

C25-35/3传动放大机构与配汽机构的迟缓率过大，通常是由于调节部件连杆接头的卡涩、间隙过大、滑阀过封度过大等原因造成。对于上述容易磨损的零件应注意维修；传动接头游隙过大，应重新对其配合加以调整，以达到调节系统部件配合的要求。我厂的1#机负荷经常摆动，并且摆动幅度很大，经检修检查发现调速器球形头拉杆与其球面支撑间隙过大（0.5毫米），检修人员对其调整到（0.02毫米）后，其负荷摆动的现象消除。C50-8.83/0.118型汽轮机调节阀连接部分中的特制垫圈与夹圈间隙过大也会造成机组负荷摆动（调节阀压力摆动）。检修检查时发现特制垫圈与夹圈间隙达到0.80～0.85mm，处理方法是在特制垫圈与夹圈中加一厚0.80mm白铁皮垫片，机组启动后负荷稳定，但运行一段时间后，又恢复到检修前机组符合摆动的情况。机组停后，又对其进行测量，发现白铁皮严重变形，经分析蒸汽吹动调节阀，使调节阀跳动，不断击打白铁皮，由于白铁皮的强度不够，慢慢变薄甚至损坏，这时调节阀跳动的距离变大，引起了其进汽压力的变化，负荷也随其摆动。后将白铁皮更换为硬度更佳的45#钢，处理了负荷摆动的问题。

1.5调节系统部件产生迟缓的因素及解决办法

调节系统卡涩对调节系统的影响一般为非周期和间断的。当调节部件长期停留在某一工况工作时，容易出现卡涩，而在调节部件经过大幅度反复活动后，卡涩消失。调节系统部件卡涩的最显著的特征就是活动部件经常处于静止的状态，并且在工况变化时，系统的油压往往大幅度地偏离正常数值，当看到运行机组的油动机完全处于静止时，并不说明调节系统工作的稳定，而是存在卡涩，正常工作的活动部件应有一定的脉动。

2油系统对调节系统稳定性的影响

调节油系统不正常对调节系统稳定性的影响，有的是直接的，如油压波动；有的是间接的，如油中渗有水份使元件生锈腐蚀和油中含有机械杂质等。

2.1油压波动

供油系统的油压波动，对于调节系统稳定性的不利影响是显而易见的，尤其是对于采取液压为转速脉冲信号的全液压调节系统则更加敏感，因为全液压调节系统的特点决定了它的脉冲油压信号较弱，所以容易受到油压波动的影响。

油流中的空气造成油压波动，对调节系统的稳定性危害最大。油流中混进空气的来源一方面是在机组启动时油系统的空气没有排干净，尤其在启动前如果首先启动高压油泵，高速油流将会卷进大量的气泡。所以，应首先启动低压润滑油泵，运行一段时间后再启动高压电动油泵运行一段时间，进一步驱赶调节系统各部套及油路中的空气，一般要求润滑油泵连续运行时间不少于10min。另一方面油中空气的存在和油路系统中空气分离的条件有关，应在调节部套腔室的最高位置、弯管的最高部位以及可能积存空气的死区开设排气孔。

2.2调节部件漏油

调节系统部件漏油，一方面将会造成系统油压过低、油动机出力不足，调节系统迟缓率增加以及调节元件性能的失常，从而引起调节系统的摆动。造成调节系统部件漏油的原因是多方面的，如调节系统部件磨损腐蚀造成配合间隙过大；油动机活塞缸壁局部磨损严重使油动机两腔室泄露；结合面不平整及垫片破损等，将造成不同油压等级的油路之间发生泄露现象等，这些现象在机组运行中常遇到。各种滑阀等活动部件的配合间隙，应符合设计要求，对磨损或腐蚀严重的要及时更换。

2.3油质不良

油质不良是调节系统工作的一个关键因素，由于液压调节元件的间隙都很小，如果油中含有机械杂质，将引起调节系统的卡涩，从而造成调节系统摆动，有的机组在油质良好时调节系统工作完全正常，但随着运行中油质的劣化（如油中进水、酸加增高等）便引起调节元件的锈蚀和卡涩，从而破坏了正常的工作状态，使调节系统摆动。因此对于大修后的机组一定要严格注意油管路系统的清洗和透平油的过滤工作，彻底清除杂物，启动前的油循环一定要保证质量。对于运行的机组，应经常保持油质的良好状态，注意防止油质劣化，如果存在油中进水或油温过高等缺陷，应及时进行滤油或降低油温等处理方法。

通过对配汽系统及油系统引起汽轮机调节系统工作不稳定各因素的分析，为以后的工作起了指导的作用，能够更快更准的分析和解决调节系统存在的问题。

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